|
Инструмент НАСА для поиска льда на Луне
|
|
|
|
НАСА присоединяется к международным партнерам в поисках льда на Луне в поддержку будущих исследований человеком. Агентство предоставляет прибор для обнаружения воды - нейтронную спектрометрическую систему (NSS) - миссии по полярным исследованиям Луны (LUPEX), возглавляемой JAXA (Японским агентством аэрокосмических исследований) и ISRO (Индийской организацией космических исследований).
|
|
|
|
Прибор, который обнаруживает лед под поверхностью Луны, будет установлен на луноходе LUPEX, который планируется доставить на Луну не ранее 2028 года. Поддержка НАСА проекта LUPEX является частью продолжающихся усилий по выявлению и характеристике лунной воды и других материалов, которые легко испаряются вблизи Южного полюса Луны.
|
|
|
|
Вода является важнейшим материалом для реализации планов НАСА по обеспечению устойчивого присутствия на Луне. Вместо того, чтобы полагаться исключительно на ресурсы, доставляемые с Земли, астронавты могли бы использовать лунную воду для производства пригодного для дыхания воздуха, ракетного топлива и многого другого. Первым шагом является поиск залежей значительного количества воды вблизи поверхности, чтобы обозначить потенциальные места посадки будущих астронавтов. Вода на Луне в основном содержится в виде молекул в лунном реголите, пыльном и каменистом материале, который покрывает поверхность Луны, но под поверхностью Южного полюса Луны могут быть залежи льда. Как только мы лучше поймем количество и качество доступных ресурсов, мы сможем научиться использовать их для разведки.
|
|
|
|
|
|
|
"В настоящее время существует пробел в нашем понимании того, как распределяется лунный лед в небольших масштабах, от 10 сантиметров до 10 километров", - сказал Рик Элфик, руководитель NSS в исследовательском центре Эймса НАСА в Силиконовой долине Калифорнии, где прибор был разработан в сотрудничестве с компанией Lockheed Martin Advanced Technology Центр в Пало-Альто, Калифорния. "Единственный способ понять, "где" и "сколько" лунного льда, - это исследовать поверхность в таких масштабах".
|
|
|
|
Ученые могут искать воду на Луне, не проводя бурение на поверхности. Вместо этого они ищут концентрации водорода, H в H2O. Предыдущие миссии на окололунной орбите выявляли признаки наличия воды на полюсах Луны, но для составления подробных карт местоположения и количества необходимы наземные миссии.
|
|
|
|
Приборы, подобные NSS, могут определить наличие водорода, обнаруживая взаимодействие с частицами, называемыми нейтронами. Нейтроны постоянно присутствуют в лунном грунте, и они примерно такого же размера, как атомы водорода. Когда эти две частицы взаимодействуют, из почвы выбрасывается меньше нейтронов средней энергии. Отсутствие нейтронов средней энергии говорит о том, что под землей больше частиц взаимодействует с водородом, и этот дефицит можно измерить с помощью правильных инструментов.
|
|
|
|
Прибор NSS использует "газовый пропорциональный счетчик" для обнаружения нейтронов, отражающихся от лунного грунта. Он оснащен двумя трубками, содержащими редкий газ под названием гелий-3, который очень чувствителен к нейтронам. Когда нейтроны сталкиваются с атомами гелия-3, газ генерирует электрические импульсы, которые можно подсчитать, чтобы определить наличие и количество водорода на глубине до трех футов под землей.
|
|
|
|
Продолжающиеся исследования лунной воды позволят узнать, как астронавты смогут получить к ней доступ в будущем. С этой целью исследователи НАСА из лаборатории Эймса разработали серию приборов NSS, предназначенных для использования в различных миссиях по исследованию объектов на Южном полюсе Луны.
|
|
|
|
Первый лунный прибор NSS в этой серии был установлен на борту посадочного модуля Astrobotic Peregrine Mission One, который был запущен в январе 2024 года. Эта миссия завершилась без приземления на поверхность Луны, но бортовая система NSS была включена и работала в течение нескольких дней в течение 10-дневной миссии. В ходе этих операций были успешно получены данные о фоновом составе частиц в глубоком космосе, что существенно помогло работе NSS в будущих миссиях.
|
|
|
|
Миссия НАСА VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), являющаяся частью кампании агентства Artemis, будет выполнять еще одну миссию NSS. В рамках продолжающейся коммерческой программы НАСА по обслуживанию полезной нагрузки на Луне четвертый прибор NSS будет установлен на борту "микроровера MoonRanger", разработанного Университетом Карнеги-Меллона в Питтсбурге.
|
|
|
|
"Три предстоящие экспедиции марсохода NSS покажут нам, в каких местах на Луне с наибольшей вероятностью может находиться лед", - сказал Эльфик. "Затем можно запланировать полеты на поверхность Луны в аналогичные места, где можно найти лед".
|
|
|
|
Система нейтронного спектрометра была совместно разработана исследовательским центром Эймса НАСА и Центром передовых технологий Lockheed Martin в Пало-Альто, Калифорния.
|
|
|
|
Источник
|
